淺析Solar透平柴油點(diǎn)火失敗的原因

汪習(xí)文

（中海油能源發(fā)展采油服務(wù)公司，天津塘沽，郵編：300452）

1.0 前言

透平是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)的旋轉(zhuǎn)熱力機(jī)械。它是由壓氣機(jī)、燃燒室和渦淪三大部分以及相應(yīng)輔助設(shè)備等組成的成套動力裝備。圖1是燃?xì)廨啓C(jī)簡單工作循環(huán)原理圖：

圖1 燃?xì)廨啓C(jī)組工作原理圖

簡單的說就是一個熱力學(xué)原理：

進(jìn)氣----壓縮---燃燒---膨脹做功---排氣

工作原理：它以空氣做為工質(zhì)，工作時，壓氣機(jī)從外界大氣中吸入空氣，并把它進(jìn)行壓縮，經(jīng)過壓縮的氣體進(jìn)入燃燒室，與噴入的燃料相混合，點(diǎn)火燃燒，燃燒后產(chǎn)生高溫高壓的熱能和壓力能。具有高溫高壓的熱能和壓力能進(jìn)入渦輪膨脹作功，推動壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子以及動力透平一起做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而驅(qū)動其他機(jī)械及發(fā)電機(jī)發(fā)電。產(chǎn)生的廢氣則排放到大氣中。這樣完成了一個熱力學(xué)循環(huán)，能量轉(zhuǎn)變過程即：透平先將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽缓髮崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能或其他能，機(jī)械能又帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。

2.0 Solar Turbine柴油點(diǎn)火失敗原因案例分析及處理方法

201 1年2 月24日，SolarC機(jī)在做完月度保養(yǎng)后進(jìn)行啟機(jī)試運(yùn)行。在選擇燃油模式啟動時，出現(xiàn)點(diǎn)火失敗故障。

啟機(jī)過程中發(fā)現(xiàn)透平在冷機(jī)狀態(tài)下選擇柴油啟機(jī)點(diǎn)不著火，但選擇天燃?xì)鈫C(jī)時點(diǎn)火正常。透平在熱機(jī)狀態(tài)下柴油點(diǎn)火正常，點(diǎn)火成功后透平爬升速度很快，油氣切換也正常。

2.1 Solar Turbine柴油點(diǎn)火失敗原因分析

透平在熱機(jī)狀態(tài)下柴油能夠點(diǎn)火正常，在熱機(jī)和冷機(jī)狀態(tài)天然氣點(diǎn)火均正常，這種情況說明：

1）選擇天燃?xì)饽Ｊ絾C(jī)正常，說明透平火花塞打火沒有問題，至少火花塞能夠打火，只是點(diǎn)火時火

花大小不能確定；

表1 Solar Turbine柴油點(diǎn)火故障及處理方法表

2）天燃?xì)恻c(diǎn)火成功說明啟機(jī)時點(diǎn)火空氣肯定有供給，但供氣壓力大小不能確定；

3）熱機(jī)時柴油點(diǎn)火成功說明點(diǎn)火柴油肯定有供給，但是點(diǎn)火時柴油供油量多少不能確定；

4）熱機(jī)柴油點(diǎn)火成功后，透平爬升速度很快，油氣切換也正常。這表明燃料噴嘴肯定有柴油供給；

5）透平在熱機(jī)狀態(tài)下點(diǎn)火正常，且爬升速度較快，由此可以看出柴油運(yùn)行時燃料噴嘴的燃料噴入量較為正常，但柴油霧化是否良好不能確定。

2.2 Solar Turbine柴油點(diǎn)火失敗的處理方法

綜合以上的分析，可以初步確認(rèn)的是透平在冷機(jī)狀態(tài)下點(diǎn)火不成功的原因主要有柴油、濾器、流量調(diào)節(jié)閥等因素，相應(yīng)地處理方法歸納如表1：

3.0 Solar Turbine柴油點(diǎn)火失敗的簡單排除方法

Solar Turbine柴油點(diǎn)火失敗后，在機(jī)組允許可再次使用柴油模式點(diǎn)火時，要注意觀察柴油供給點(diǎn)火管線的壓力和流量及電子流量調(diào)節(jié)閥的開度。如果點(diǎn)火仍然失敗，可改用天然氣模式再次啟動。

如果天然氣模式點(diǎn)火成功，可證明:火花塞，On-Line Filter，無故障；點(diǎn)火探頭，儀表信號傳輸均正常。天然氣模式點(diǎn)火成功且天然氣切換柴油模式正常；證明燃燒室噴嘴正常。應(yīng)從柴油流量及點(diǎn)火空氣兩方面著重檢查。

3.1 柴油流量問題：

首先檢查自清潔濾器，因?yàn)樽郧鍧崬V器是經(jīng)常被我們忽略的問題，并且每次洗車時沒有更換自清濾器；檢查自清濾器后再檢查高壓濾器和雙聯(lián)濾器。柴油供給也可從柴油泵出口壓力方面著手檢查，低壓油泵出口壓力一般在50-170kPa，高壓油泵出口壓力一般在3.7-6.8MPa。可檢查泵壓是否在此范圍內(nèi)。節(jié)流孔板的臟堵也可造成柴油供給異常，節(jié)流孔板FO934臟堵會導(dǎo)致點(diǎn)火油路中泄放油量減少，而FO936臟堵則會造成點(diǎn)火用油減少。柴油過多，過少都會導(dǎo)致點(diǎn)火失敗。

另外也可手動調(diào)整燃油控制閥供油量調(diào)節(jié)桿（縮短2扣，延長2扣，各分2次進(jìn)行）打開燃油控制閥ELF344的閥蓋，對點(diǎn)火燃油供油量調(diào)節(jié)桿進(jìn)行調(diào)節(jié)（縮短1扣，分2次進(jìn)行；延長1扣，分2次進(jìn)行）。分別調(diào)節(jié)主柴油路和點(diǎn)火油路閥門開度。

3.2 點(diǎn)火空氣問題：

點(diǎn)火空氣供給壓力不足，霧化空氣量太小導(dǎo)致柴油霧化效果不好也可導(dǎo)致點(diǎn)火失敗，此類故障可從以下器件查找：點(diǎn)火空氣壓力調(diào)節(jié)閥，電磁閥L348-2/L350-1和L348-1，On-Line Filter臟堵和點(diǎn)火管線臟堵四方面考慮。首先可對點(diǎn)火管線吹掃，排除其臟堵的可能。其次可手動調(diào)節(jié)點(diǎn)火空氣壓力調(diào)節(jié)器（增大2扣，減小2扣，各分2次進(jìn)行），如果繼續(xù)點(diǎn)火失敗，可更換On-Line Filter，再次試點(diǎn)火，如仍點(diǎn)火失敗懷疑電磁閥L348-2/L350-1和L348-1動作不靈敏，可考慮更換新閥。

5.0 結(jié)束語

以上便是可能導(dǎo)致SOLAR C機(jī)點(diǎn)火失敗的原因及故障的簡單排除方法。經(jīng)過對主柴油路，點(diǎn)火油路及點(diǎn)火空氣路自身的檢查，清洗節(jié)流孔板，更換柴油了濾器，更換空氣路電磁閥等措施，找到了最終導(dǎo)致SOAR C機(jī)點(diǎn)火失敗的根本原因?yàn)椋狐c(diǎn)火空氣路電磁閥L350-1閥芯動作失靈，空氣通道不通暢，造成空氣節(jié)流損失大，壓力降低，霧化空氣量太小造成柴油霧化不良，從而導(dǎo)致點(diǎn)火失敗。

[1]《工程設(shè)施操作手冊》第八冊 海洋石油開發(fā)工程設(shè)計(jì)﹝塘沽﹞公司 1994年1月

[2]《工程操作培訓(xùn)手冊》第八冊 PL19-3一期生產(chǎn)項(xiàng)目組 2002年5月

[3]《Solar Technical Training》 A Caterpillar Company 2004年